基于HFCA的不对称酯类增塑剂的设计、合成及增塑机理研究

基本信息
批准号:51803224
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:杨勇
学科分类:
依托单位:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:水晓雪,李琼,刘敬楷,曹丽军
关键词:
不对称酯可再生资源生物基增塑剂增塑效率绿色助剂
结项摘要

Plasticizer is one of the indispensable plastic additives in the processing of polymer materials. In recent years, phthalates that account for 80% amount of the plasticizers have been restricted in many fields due to their potential toxicity, so developing non-toxic and bio-based plasticizers with high plasticizing efficiency becomes an inexorable trend in plastic industries. It is an effective way to improve the plasticizing efficiency of the plasticizer by reducing its relative molecular weight, however, it will sacrifice its durability inevitably. To solve the above problems, 5-hydroxymethyl-2- furancarboxylic acid (HFCA) was firstly used as renewable raw material to explore new bio-based plasticizer with non-toxicity. Furthermore, a series of plasticizers with the same relative molecular weight and different symmetry were designed and synthesized by making full use of the molecular structure of HFCA, and the plasticizing efficiency of the plasticizer could be improved by adjusting the asymmetry of the alkyl chains on both sides. This design idea may increase the plasticizing efficiency of the plasticizers and keep their durability unaffected at the same time, and it is a new routing to optimize the comprehensive properties of the plasticizers. Finally, the plasticizing mechanism of the asymmetric ester plasticizers was expounded, which would provide theoretical and technical basis for designing excellent bio-based plasticizers in future.

增塑剂是高分子材料加工成型中不可或缺的塑料助剂之一。近年来,约占增塑剂用量80%的邻苯二甲酸酯类增塑剂因对人体具有潜在的毒性危害而被限制使用,开发无毒、高效的生物基增塑剂成为行业发展的必然趋势。在设计高效增塑剂的方法中,降低增塑剂的相对分子量可有效地提高其增塑效率,但同时也会牺牲其耐久性。针对上述问题,本项目首先以可再生的5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HFCA)为原料,合成一种新型的环保型生物基增塑。在此基础上,充分利用HFCA的分子结构特点,设计并合成了一系列相对分子量相同且对称性不同的酯类增塑剂,在保证耐久性不变的条件下,通过调节增塑剂两端烷基链的不对称性来提高其增塑效率,从而实现增塑效率与耐久性的相互兼顾,为优化增塑剂的综合性能提供全新的研究思路。最后,阐明不对称酯类增塑剂的增塑机理,为今后设计综合性能优异的生物基增塑剂提供理论和技术基础。

项目摘要

以可再生来源的HFCA为原料,设计合成了一系列与邻苯二甲酸酯类增塑剂具有相似化学结构的生物基增塑剂,此类增塑剂对PVC表现出较好的增塑效果,具有替代石油基邻苯二甲酸酯类增塑剂的潜力;分别以2,5-呋喃二甲酸、2,5-呋喃二甲醇和HFCA为原料设计合成三种化学结构相似且分子量相同的增塑剂,发现增塑剂中酯基位置会影响与之相连的非极性烷基链的长度及自由体积,从而影响增塑剂的增塑效率;以HFCA为原料,设计合成了五种化学结构相似且分子量相同的不对称酯类增塑剂,发现增加增塑剂两端烷基链长度的不对称性,可以进一步提高增塑剂的增塑效率而不牺牲其热稳定性和耐久性;探索了不对称酯类增塑剂的增塑机理,为设计综合性能优异的生物基增塑剂提供新的理论。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

杨勇的其他基金

批准号:21473148
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:11403085
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51071167
批准年份:2010
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:31870125
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:50708040
批准年份:2007
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301552
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11572232
批准年份:2015
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:30840084
批准年份:2008
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:60906049
批准年份:2009
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21233004
批准年份:2012
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:81271744
批准年份:2012
资助金额:100.00
项目类别:面上项目
批准号:39570721
批准年份:1995
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:31101208
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11474171
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51471182
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:49503046
批准年份:1995
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81730084
批准年份:2017
资助金额:295.00
项目类别:重点项目
批准号:81001222
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51177151
批准年份:2011
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:61662026
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:91227105
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61262034
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51206015
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50701018
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30701032
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51102074
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20802080
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51672067
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:20473068
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:91529304
批准年份:2015
资助金额:233.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51007090
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:90606015
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:重大研究计划
批准号:81071289
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81072661
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:41101193
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40272110
批准年份:2002
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81502686
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11671063
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:11872126
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81400341
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900532
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51778525
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41671217
批准年份:2016
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81473591
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:60963012
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51303083
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11205065
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71373189
批准年份:2013
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61501475
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51805346
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61502432
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408272
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81860044
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81671038
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:71873097
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:71003077
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81473230
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81570601
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51407124
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91129731
批准年份:2011
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:50907062
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51105216
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:29673033
批准年份:1996
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:20873115
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81273626
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30770685
批准年份:2007
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:81673044
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51705113
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51902266
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51602134
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51578443
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81673468
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11875190
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:21572208
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30400168
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901250
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81774167
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:50978109
批准年份:2009
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:81070603
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:11474285
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51577080
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

高品质桐油基PVC增塑剂的合成、分离及增塑机理研究

批准号:31700503
批准年份:2017
负责人:冯国东
学科分类:C1604
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

嵌段聚酯增塑剂的合成及其对PLA树脂增塑和吹膜性能的研究

批准号:51203155
批准年份:2012
负责人:孙志强
学科分类:E0306
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

环保型大分子增塑剂分子结构设计及其增塑聚乳酸复合体系性能研究

批准号:51573178
批准年份:2015
负责人:冯立栋
学科分类:E0305
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
4

生物质炭对酞酸酯类增塑剂污染土壤的原位修复及机理研究

批准号:41271337
批准年份:2012
负责人:王海龙
学科分类:D0701
资助金额:75.00
项目类别:面上项目